ОПрЭКБ лабы / Отчет по работе 05 Определение параметров SPICE-моделей
.docxМИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра МВЭ
отчет
по практической работе №5
по дисциплине «Основы проектирования
электронной компонентной базы»
Тема: Определение параметров SPICE-моделей
Студент гр. |
|
|
Преподаватель |
|
Синев А.Е. |
Санкт-Петербург
202X
Расчет ВАХ SPICE-модели диода с параметрами, заданными по умолчанию
В данной лабораторной работе мы будем изучать способ программирования Spice-моделей диодов по Spice-параметрам.
В состав пакета программ OrCAD входит программа идентификации Spice-параметров моделей полупроводниковых приборов PSpice Model Editor. Интерфейс выполнен в стандартном для Windows приложений стиле.
Возьмем модель диода из 1-го задания.
Diode circuit
D1 1 2 Dmod
V1 1 0 3V
R 2 0 5k
.model Dmod D RS=10
Выведем ВАХ диода в AIM-Spice (рис. 1).
Рис. 1. Прямая ветвь ВАХ диода c параметрами по умолчанию
Откроем данный график в AIM-Postprocessor и сохраним его точки в виде txt-файла.
Запустим среду OrCAD Model Editor, откроем txt (рис. 2). Выполним определение параметров SPICE-модели, после чего выведем новые расчетные точки на тот же график (рис. 3).
Рис. 2. Прямая ветвь ВАХ диода c параметрами по умолчанию в среде OrCAD
Рис. 3. Прямая ветвь ВАХ диода и его SPICE-модели в среде OrCAD
Сохраним параметры SPICE-модели (листинг приведен ниже), которые встроим затем в AIM-Spice.
Diode OrCAD circuit
D1 1 2 Self-diode
V1 1 0 3V
R 2 0 5k
.MODEL Self-diode D
+ IS=1.1940E-12
+ N=1.6037
+ RS=100
+ IKF=2.2433E-6
+ CJO=1.0000E-12
+ M=.3333
+ VJ=.75
+ ISR=100.00E-12
+ BV=100
+ IBV=100.00E-6
+ TT=5.0000E-9
Построим по этой модели ВАХ в AIM-Spice и совместим ее с изначальным на одном графике в AIM-Postprocessor (рис. 4). Заметим, что графики отличаются. Программа OrCAD создает модели несовершенно.
Рис. 4. График прямой ветви ВАХ диода по умолчанию до и после расчета SPICE-параметров в среде OrCAD
Получим обратную ветвь ВАХ self-диода и проделаем с ней то же самое. Исходная ВАХ – рис. 5.
Листинг SPICE-параметров модели:
.MODEL Self-diode_obr D
+ RS=1.0000E-3
+ CJO=1.0000E-12
+ M=.3333
+ VJ=.75
+ ISR=99.900E-3
+ NR=4.9950
+ BV=100
+ IBV=100.00E-6
+ TT=5.0000E-9
Рис. 5. Обратная ветвь ВАХ диода c параметрами по умолчанию
Сравнительный график исходной обратной ВАХ и ВАХ по SPICE-модели построим в MS Excel для лучшей наглядности (рис. 6).
Рис. 6. График обратной ветви ВАХ диода по умолчанию до и после расчета SPICE-параметров в среде OrCAD
Моделирование диода A931BCEX
Произведем моделирование реального диода A931BCEX с целью получения его SPICE-параметров (рис. 7, 8).
Листинг исходных параметров A931BCEX:
Diode circuit
D1 1 2 A931BCEX
V1 1 0 3V
R 2 0 5k
.MODEL A931BCEX D
+ IS = 2.865E-20
+ TT = 2E-11
+ CJO = 2.6E-14
+ VJ = 0.25
+ M = 0.18
Рис. 7. Прямая ветвь ВАХ диода A931BCEX
Листинг SPICE-параметров прямой ветви ВАХ:
+ IS=803.17E-21
+ N=1.1658
+ RS=100
+ IKF=1.4301E-6
+ CJO=1.0000E-12
+ M=.3333
+ VJ=.75
+ ISR=100.00E-12
+ BV=100
+ IBV=100.00E-6
+ TT=5.0000E-9
Рис. 8. ВАХ прямой ветви диода A931BCEX и его SPICE-модели в среде OrCAD
Построим оба графика прямой ветви в AIM-Spice и сравним их (рис. 9). Также наблюдаются расхождения.
Рис. 9. График прямой ветви ВАХ диода A931BCEX до и после расчета SPICE-параметров в среде OrCAD
Аналогично получим модель обратной ветви для A931BCEX (рис. 10). Листинг параметров:
+ RS=1.0000E-3
+ CJO=1.0000E-12
+ M=.3333
+ VJ=.75
+ ISR=99.900E-3
+ NR=4.9950
+ BV=100
+ IBV=100.00E-6
+ TT=5.0000E-9
Рис. 10. График обратной ветви ВАХ диода A931BCEX до и после расчета SPICE-параметров в среде OrCAD